Question

20．在某些恒星内部，3个氦核（${\;}_{2}^{4}$He）结合成1个碳核（${\;}_{6}^{12}$C）．已知1个氦核的质量m₁、1个碳核的质量为m₂，1个质子的质量为m_p，1个中子的质量为m_a，真空中的光速为c．
（1）核反应方程为3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；
（2）核反应的质量亏损为3m₁-m₂；
（3）碳核的比结合能为$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$．

Answer 1

分析 （1）根据参与反应的粒子种类及生成粒子的种类，根据质量数守恒与核电荷数守恒写出核反应方程式．
（2）根据前后的质量关系求出质量亏损；
（3）核子结合成原子核释放出的能量与核子数之比是结合能．

解答 解：（1）核反应方程式为：3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；
（2）核反应过程中的质量亏损△m=（3m₁-m₂）
（3）由碳核的组成可知，碳核是由6个质子与6个中子组成，
根据爱因斯坦质能方程：△E=△mc²可知，
核反应释放的能量，△E=（6m_P+6m_a-m₂）c²．
所以碳核的比结合能为：$\frac{△E}{12}$=$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$
故答案为：（1）3${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C；（2）3m₁-m₂；（3）$\frac{6{m}_{P}+6{m}_{a}-{m}_{2}}{12}•{c}^{2}$

点评 写核反应方程式时，要注意核电荷数与质量数守恒；先求出质量亏损，然后再求释放的能量．